JPS63226990A - 光論理装置 - Google Patents
光論理装置Info
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- JPS63226990A JPS63226990A JP62062045A JP6204587A JPS63226990A JP S63226990 A JPS63226990 A JP S63226990A JP 62062045 A JP62062045 A JP 62062045A JP 6204587 A JP6204587 A JP 6204587A JP S63226990 A JPS63226990 A JP S63226990A
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Links
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- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims abstract 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 21
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
- H01S5/06209—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in single-section lasers
- H01S5/0622—Controlling the frequency of the radiation
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F3/00—Optical logic elements; Optical bistable devices
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［概要］
注入電流を増減してレーザ光の波長が複数の所定波長の
間を飛躍して変化する半導体レーザに、波長分散体、例
えばプリズムを組み合わせる。そうすると、レーザ光の
所定波長の論理が行なえる。
間を飛躍して変化する半導体レーザに、波長分散体、例
えばプリズムを組み合わせる。そうすると、レーザ光の
所定波長の論理が行なえる。
［産業上の利用分野］
本発明は光論理装置に関する。
コーヒレントな光源であるレーザ光の開発によって光通
信が発展し、それに伴ってオプトエレクトロニクスの研
究も盛んとなっており、近い将来、光の情報処理や光コ
ンピュータの出現が期待されている。
信が発展し、それに伴ってオプトエレクトロニクスの研
究も盛んとなっており、近い将来、光の情報処理や光コ
ンピュータの出現が期待されている。
このようなオプトエレクトロニクスの技術分野において
、光論理の開発が望まれている。
、光論理の開発が望まれている。
［従来の技術と発明が解決しようとする問題点］最近、
レーザの双安定性が報告され、双安定素子が開発されて
いるが、これは光の情報を記憶したり読み出したりする
二値の光メモリとして利用できるものである。また、レ
ーザの光強度によって論理和（ＡＮＤ）や論理積（ＯＲ
）を構成することが可能と考えられるが、一方、レーザ
の光波長を利用した光論理は簡単ではなく、未だその報
告が得られていない。
レーザの双安定性が報告され、双安定素子が開発されて
いるが、これは光の情報を記憶したり読み出したりする
二値の光メモリとして利用できるものである。また、レ
ーザの光強度によって論理和（ＡＮＤ）や論理積（ＯＲ
）を構成することが可能と考えられるが、一方、レーザ
の光波長を利用した光論理は簡単ではなく、未だその報
告が得られていない。
本発明はそのようなオプトエレクトロニクスに必要と思
われるところの、光波長による光論理装置を提案するも
のである。
われるところの、光波長による光論理装置を提案するも
のである。
［問題点を解決するための手段］′
その目的は、注入電流の増減によってレーザ光の波長が
複数の所定波長の間を飛躍して変化する半導体レーザを
用い、これに波長分散体、例えば、プリズムを組み合わ
せて、それから所定波長の論理が出力される光論理装置
によって達成される。
複数の所定波長の間を飛躍して変化する半導体レーザを
用い、これに波長分散体、例えば、プリズムを組み合わ
せて、それから所定波長の論理が出力される光論理装置
によって達成される。
［作用］
即ち、本発明は、例えば、注入電流の増減によリレーザ
光の波長λ１ （第１の波長）が波長λ２（第２の波長
）に飛躍して変化する半導体レーザに、波長分散体（例
えば、プリズム）を組み合わせて、λｌ又はλ２のレー
ザ光の光論理をプリズムより出力させる。
光の波長λ１ （第１の波長）が波長λ２（第２の波長
）に飛躍して変化する半導体レーザに、波長分散体（例
えば、プリズム）を組み合わせて、λｌ又はλ２のレー
ザ光の光論理をプリズムより出力させる。
［実施例］
以下、図面を参照して実施例によって詳細に説明する。
第３図は本発明に適用する半導体レーザの注入電流■と
波長λとの関係を模式的に図示しており、縦軸はレーザ
の波長（λ）、横軸は注入電流（Ｉ）である、電流値Ｉ
ａとＩｂとの間ではレーザの発光波長がλ１になり、電
流値１ｂとＩｃとの間ではレーザの発光波長はλ２にな
る、このような性質をもった半導体レーザを本発明では
利用する。
波長λとの関係を模式的に図示しており、縦軸はレーザ
の波長（λ）、横軸は注入電流（Ｉ）である、電流値Ｉ
ａとＩｂとの間ではレーザの発光波長がλ１になり、電
流値１ｂとＩｃとの間ではレーザの発光波長はλ２にな
る、このような性質をもった半導体レーザを本発明では
利用する。
この注入電流増減によりレーザ光が波長λ寥から波長λ
２に飛躍する半導体レーザとして、例えば、波長１．３
μｍ帯のＩｎＧａＡｓ Ｐ ／ Ｉｎ Ｐレーザがあり
、注入電流Ｉ ＝７５ｍＡでは波長λ＝１．２８０ ｐ
ｍであるが、Ｉ ＝７５ｍＡではλ＝１．２８３ ａｍ
となり、更に、Ｉ＞９０ｍ＾では７〜１．２９μｍのイ
直となる （八Ｐｐｌ。
２に飛躍する半導体レーザとして、例えば、波長１．３
μｍ帯のＩｎＧａＡｓ Ｐ ／ Ｉｎ Ｐレーザがあり
、注入電流Ｉ ＝７５ｍＡでは波長λ＝１．２８０ ｐ
ｍであるが、Ｉ ＝７５ｍＡではλ＝１．２８３ ａｍ
となり、更に、Ｉ＞９０ｍ＾では７〜１．２９μｍのイ
直となる （八Ｐｐｌ。
Ｐｈｙｓ、Ｌｅｔｔ、３８（１２）、１５ Ｊｕｎｅ
１９８１ ｐｐ、９６２〜９６４参照）。
１９８１ ｐｐ、９６２〜９６４参照）。
上記のように、波長１μｍ以上の長波長帯では、ＩｎＧ
ａＡｓ Ｐ ／ Ｉｎ Ｐレーザのようなブレーナ構造
（ＳＭＬストライブなど）の半導体レーザが利用できる
。第４図はそのＩｎＧａＡｓ Ｐ ／ Ｉｎ Ｐレーザ
の断面図を示しており、図中の１はｎ−１ｎＰ基板、２
はＩｎＧａＡｓ Ｐ活性層、３はｐ−１ｎＰ層、４はｎ
−ＩｎＧａＡｓＰ電流阻止層、５はｐ−ｒｎＰ層、６
はｐ −１ｎＧａＡｓＰコンタクト層、７は中電極、８
は一電極である。
ａＡｓ Ｐ ／ Ｉｎ Ｐレーザのようなブレーナ構造
（ＳＭＬストライブなど）の半導体レーザが利用できる
。第４図はそのＩｎＧａＡｓ Ｐ ／ Ｉｎ Ｐレーザ
の断面図を示しており、図中の１はｎ−１ｎＰ基板、２
はＩｎＧａＡｓ Ｐ活性層、３はｐ−１ｎＰ層、４はｎ
−ＩｎＧａＡｓＰ電流阻止層、５はｐ−ｒｎＰ層、６
はｐ −１ｎＧａＡｓＰコンタクト層、７は中電極、８
は一電極である。
このように、波長１μｍ以上の長波長帯では現在、プレ
ーナ構造のレーザに限定されるが、それより短波長帯の
半導体レーザ（波長１μｍ以下の波長）では、埋込型な
どすべてのタイプのレーザが注入電流の変化によって波
長を飛躍させることができ、殆どのものが本発明にかか
る光論理装置を構成できる。
ーナ構造のレーザに限定されるが、それより短波長帯の
半導体レーザ（波長１μｍ以下の波長）では、埋込型な
どすべてのタイプのレーザが注入電流の変化によって波
長を飛躍させることができ、殆どのものが本発明にかか
る光論理装置を構成できる。
第１図はかような半導体レーザによって作製した本発明
にかかる光論理装置を示しており、ＬＤは半導体レーザ
、Ｐはプリズム、Ｓｖはバイアス電流源、Ｓａ 、Ｓｂ
は信号電流源である。
にかかる光論理装置を示しており、ＬＤは半導体レーザ
、Ｐはプリズム、Ｓｖはバイアス電流源、Ｓａ 、Ｓｂ
は信号電流源である。
今、信号電流源Ｓａ＋Ｓｂから一定のバイアス電流に加
えて、同じ信号電流値■を与え、それを第３図（ａ）、
（ｂ）に示すような電流信号とした場合、信号電流Ｉ
がＩ＜Ｉｂ、Ｉｂ＜２１＜Ｉｃであると、第３図（Ｃ）
に示すような波長λ２の論理積（ＡＮＤ）が得られる。
えて、同じ信号電流値■を与え、それを第３図（ａ）、
（ｂ）に示すような電流信号とした場合、信号電流Ｉ
がＩ＜Ｉｂ、Ｉｂ＜２１＜Ｉｃであると、第３図（Ｃ）
に示すような波長λ２の論理積（ＡＮＤ）が得られる。
また、バイアス電流源Ｓｖのバイアス電流を換えて、且
つ、信号電流■をＩ 〉Ｉａ ＋ Ｉ ａ 〈２１＜
Ｉｂとして、第３図（ａ）、 （ｂ）のような電流信号
を与えると、第３図（ｄ）に示すような波長λｌの論理
和（ＯＲ）が得られる。
つ、信号電流■をＩ 〉Ｉａ ＋ Ｉ ａ 〈２１＜
Ｉｂとして、第３図（ａ）、 （ｂ）のような電流信号
を与えると、第３図（ｄ）に示すような波長λｌの論理
和（ＯＲ）が得られる。
従って、バイアス電流を変えることによって、波長の論
理を変えて、一定波長の光論理を出力させることができ
る。上記は簡単なＡＮＤ、ＯＲの論理の説明であるが、
更に、バイアス電流と信号電流とを選択すれば、一層高
度な論理が構成できることは当然である。
理を変えて、一定波長の光論理を出力させることができ
る。上記は簡単なＡＮＤ、ＯＲの論理の説明であるが、
更に、バイアス電流と信号電流とを選択すれば、一層高
度な論理が構成できることは当然である。
且つ、本発明は波長分離をおこなうために、プリズムＰ
を半導体レーザＬＤの全面に配置して波長別に出力させ
る。プリズムは波長によって屈折率が異なる波長分散体
であるから、それぞれの波長の論理計算したレーザ光を
異なる方向から取り出すことができ、このようにして、
波長別に論理計算するる光論理装置が作製される。また
、波長分散体としては、プリズムの他に回折格子を利用
しても良い。
を半導体レーザＬＤの全面に配置して波長別に出力させ
る。プリズムは波長によって屈折率が異なる波長分散体
であるから、それぞれの波長の論理計算したレーザ光を
異なる方向から取り出すことができ、このようにして、
波長別に論理計算するる光論理装置が作製される。また
、波長分散体としては、プリズムの他に回折格子を利用
しても良い。
［発明の効果］
以上の説明から明らかなように、本発明にかかる光論理
装置によれば、所定波長のレーザの論理を行なうことが
でき、オプトエレクトロニソクスに適用して利用価値の
高いものである。
装置によれば、所定波長のレーザの論理を行なうことが
でき、オプトエレクトロニソクスに適用して利用価値の
高いものである。
第１図は本発明にかかる光論理装置を示す図、第２図は
論理信号を示す図、 第３図は半導体レーザの波長と電流の関係図、第４図は
ＩｎＧａＡｓ Ｐ ／ Ｉｎ Ｐレーザの断面図である
。 図において、 ＬＤは半導体レーザ、 Ｐはプリズム、Ｓｖはバイア
ス電流源、 Ｓａ、Ｓｂは信号電流源、 λ１．λ２は波長 を示している。 第１図 （ｃｉ
ＡＮＤｃｄ）ＯＲ １命理信号をよ−１ 第２図
論理信号を示す図、 第３図は半導体レーザの波長と電流の関係図、第４図は
ＩｎＧａＡｓ Ｐ ／ Ｉｎ Ｐレーザの断面図である
。 図において、 ＬＤは半導体レーザ、 Ｐはプリズム、Ｓｖはバイア
ス電流源、 Ｓａ、Ｓｂは信号電流源、 λ１．λ２は波長 を示している。 第１図 （ｃｉ
ＡＮＤｃｄ）ＯＲ １命理信号をよ−１ 第２図
Claims (2)
- （１）注入電流の増減によつてレーザ光の波長が複数の
所定波長の間を飛躍して変化する半導体レーザに波長分
散体を組み合わせて、該波長分散体から前記レーザ光の
前記所定波長の論理が出力されるようにしたことを特徴
とする光論理装置。 - （２）前記波長分散体はプリズムからなることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の光論理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62062045A JPS63226990A (ja) | 1987-03-16 | 1987-03-16 | 光論理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62062045A JPS63226990A (ja) | 1987-03-16 | 1987-03-16 | 光論理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63226990A true JPS63226990A (ja) | 1988-09-21 |
Family
ID=13188796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62062045A Pending JPS63226990A (ja) | 1987-03-16 | 1987-03-16 | 光論理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63226990A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2682781A1 (fr) * | 1991-10-16 | 1993-04-23 | France Telecom | Generateur de fonctions logiques utilisant une transposition optique dans une diode laser a contre-reaction distribuee. |
| WO2015129490A1 (ja) * | 2014-02-28 | 2015-09-03 | 国立大学法人京都大学 | レーザ装置 |
-
1987
- 1987-03-16 JP JP62062045A patent/JPS63226990A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2682781A1 (fr) * | 1991-10-16 | 1993-04-23 | France Telecom | Generateur de fonctions logiques utilisant une transposition optique dans une diode laser a contre-reaction distribuee. |
| US5307366A (en) * | 1991-10-16 | 1994-04-26 | France Telecom Etablissement Autonome De Droit Public | Logic function generator using an optical transposition in a distributed feedback laser diode |
| WO2015129490A1 (ja) * | 2014-02-28 | 2015-09-03 | 国立大学法人京都大学 | レーザ装置 |
| JP2015162663A (ja) * | 2014-02-28 | 2015-09-07 | 国立大学法人京都大学 | レーザ装置 |
| US10186837B2 (en) | 2014-02-28 | 2019-01-22 | Kyoto University | Laser device |
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